一种聚四氟乙烯膜的水刺无纺布的制备工艺
技术领域
本发明属于无纺布技术领域,尤其是涉及一种聚四氟乙烯膜的水刺无纺布的制备工艺。
背景技术
无纺布又定义为非织造布,是由定向的或随机的纤维而构成,是新一代环保材料,具有防潮、透气、柔韧、质轻、不助燃、容易分解、无毒无刺激性、色彩丰富、价格低廉、可循环再用等特点;现有技术通过对聚四氟乙烯膜水刺加固、拉伸、烘干得到水刺无纺布力学性能好,生产效率高;但是在烘干过程中通常采用烘干箱或者自然晾干处理,一方面烘干效果低;另一方面生产效率低。
发明内容
本发明为了克服现有技术的不足,提供一种能提高生产效率的聚四氟乙烯膜的水刺无纺布的制备工艺。
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种聚四氟乙烯膜的水刺无纺布的制备工艺,包括以下步骤:
a、备料:将聚四氟聚乙烯膜按要求堆叠;
b、水刺加固:通过水刺喷头对聚四氟聚乙烯膜层进行喷射,形成纤维丝网层;
c、拉伸:将b中的纤维丝网层进行拉伸处理;
d、二次水刺加固:通过水刺喷头对c中的纤维丝网层进行喷射,形成水刺无纺布;
e、烘干:采用烘干机对d中的水刺无纺布进行烘干,然后收卷入库;
其中,e中的烘干机包括主体、设于所述主体两侧的正布辊、设于所述主体左侧的进布口、设于所述进布口上的压布装置、设于所述主体内的调整装置、设于所述主体内壁上的拉布装置、设于所述主体右侧的出布口;所述压布装置包括设于所述进布口上的两根压布辊、设于所述主体内壁上的轨道、设于所述轨道上方的驱动腔、设于所述驱动腔内的气压块、设于所述气压块上的气压弹簧、设于所述驱动腔上方的驱动机构;开始进行烘干的时候,首先将无纺布的头端通过压布辊传递到进布口端口;启动拉布装置将无纺布拉进主体内;在拉布装置在轨道内移动的时候,与气压块相抵;在气压弹簧的作用下在驱动腔内产生气压,从而驱动驱动机构启动;此时同时驱动两根压布辊相反方向移动;在无纺布进入到主体内后,两根压布辊自动复位,从而压住无纺布;然后调整装置在主体内变形,从而带动无纺布在主体内形成s形;同时拉布装置旋转度,将无纺布拉向出布口;然后开始进行烘干处理。
通过水刺加固、拉伸、二次水刺后,形成水刺无纺布,为一次成型制造,使水刺无纺布的整体力学性能增强;通过正布辊的设置能使刚制作完成的无纺布开始进入主体烘干时能摆正位置,提高烘干效果;进一步保证了无纺布的制作效果;通过压布装置能一方面使无纺布在进入主体内时对有水份的无纺布进行挤干,提高烘干效果;另一方面能在烘干完成的无纺布在出布口处进行短暂的熨烫,提高了无纺布的品质;此外在烘干的时候能使主体处于半密封状态,提高烘干效率;进一步使无纺布品质更好;通过调整装置的设置使无纺布能在主体内形成s形状,增加无纺布与处于主体内的面积,提高了烘干的效率;通过拉布装置能自动对无纺布进行送料,提高了烘干效果;通过压布辊的设置能使进布口和出布口在烘干状态下处于半密封状态,能提高了烘干效果;通过驱动机构的设置能使压布辊在拉布装置拉布前自动打开;防止拉布装置在拉布的时候撞到压布辊;提高了烘干稳定性;进一步提高了制作工艺的安全性。
b中水刺采用3-5个水刺头,压力为5-50Mpa,将高压微细水流喷射到a堆叠的聚四氟聚乙烯膜层上,使聚四氟聚乙烯膜层开纤,高压微细水流喷射使纤维丝相互缠结,并使纤维丝受到压缩,形成纤维丝网层。
通过该步骤使能提高聚四氟聚乙烯膜处理效果,进一步提高了制作出的无纺布的综合性能。
c中水刺50-60分钟后,将压缩后的纤维丝网层进行拉伸处理,拉伸速率为50-5000毫米/分钟的条件下,沿着一个方向拉伸。
通过该步骤使无纺布有更高的撕裂强度、拉伸断裂强度、顶破强度。
d中水刺采用2-3个水刺头,压力为2-20Mpa,将高压微细水流喷射至纤维丝网层后,受托持网帘的反弹,再次穿插纤维丝网层,纤维丝网层中的纤维丝在不同方向高速水射流穿插的水力作用下,产生位移、穿插、缠结和抱合,从而使纤维丝网层得到压缩、加固,使得已经压缩的纤维丝网层不再恢复原状,根据生产需求,达到预设的密度为0.2-2.5克/平方厘米,形成基于聚四氟聚乙烯膜的水刺无纺布。
通过该步骤提高了无纺布的制作效果,进一步使无纺布有更好的力学性能,进一步使无纺布且具有质地好、良好的透水、透气性能。
所述驱动机构包括分别设于所述两根压布辊上的压布弹簧、设于所述进布口上的两个驱动齿轮、连接两个驱动轮的同步带、分别设于所述驱动轮上的驱动扭簧、分别连接驱动齿轮和压布辊的连接绳、设于所述其中一个驱动齿轮上的棘齿轮、设于所述棘齿轮一侧的驱动组件;在驱动腔内产生气压后,驱动驱动组件启动,然后驱动棘齿轮开始旋转;此时棘齿轮带动其中一个驱动轮旋转,并且通过同步带带动另一个驱动轮旋转;然后通过连接绳同时拉动两根压布辊相对移动。
通过压布弹簧能一方面能使压布辊能对无纺布有挤压力,提高了无纺布的烘干效果,另一方面能使压布辊自动复位,提高了烘干的稳定性;通过驱动齿轮和同步带的设置能使压布辊同时发生位移,提高了无纺布的烘干效果,使得无纺布品质更好;通过驱动组件的设置能驱动棘齿轮发生自动旋转,从而实现压布辊的自动移动,提高了烘干的自动化程度,进一步提高了无纺布的制作效率。
所述驱动组件包括设于所述棘齿轮一侧的驱动槽、设于所述驱动槽上的驱动齿、设于所述驱动齿上的扭簧、设于所述驱动齿上的活塞块、设于所述活塞块上的活塞弹簧、设于所述活塞块上的单向阀、设于所述驱动槽下方的卡齿、设于所述卡齿上的卡齿弹簧、设于所述卡齿上的斜口、设于所述驱动腔内的斜块、设于所述斜块上的连杆、设于所述驱动槽内的移动块、设于所述移动块上的移动弹簧、设于所述移动块上的减速件;在气压块线上移动的时候,首选会驱动连杆发生折叠,从而驱动斜块与斜口相嵌;此时卡齿横向移动,与棘齿轮相嵌;随着气压块完成移动后,是驱动腔产生气压,并且驱动移动块移动;此时减速件启动,移动块间歇性的移动;然后驱动槽内产生气压,驱动活塞块移动;此时在移动的时候,单向阀开始对驱动槽内的气压进行泄压;然后在活塞弹簧的作用下,活塞块复位;从而带动驱动齿不断来回移动驱动棘齿轮旋转,并且通过卡齿将棘齿轮限位。
通过驱动齿和扭簧的设置能使棘齿轮发生单项旋转,提高压布辊的稳定性;进一步提高了无纺布的制作效率;通过活塞块和活塞弹簧的设置能推动驱动齿与棘齿轮相抵,进一步提高了棘齿轮的旋转;通过单项阀的特殊孔径,使活塞块一方面能使在气压作用下驱动活塞块移动,另一方面能在驱动齿与棘齿轮相抵后自动泄气,实现了活塞块的来回移动;提高了烘干的自动化,提高了烘干效率;通过卡齿的设置能使棘齿轮进行限位,防止驱动齿轮复位,导致压布辊移动布平稳的;提高了烘干的稳定性;通过连杆的设置使得气压块能首先联动卡齿的移动,保证拉布装置没有与无纺布接触就先驱动驱动齿轮的旋转;提高了烘干的稳定性;通过减速件的设置能使移动块在受到气压后能自动缓慢移动,与气压板移动分开;防止拉不装置与压布辊接触,提高了烘干的稳定性;进一步提高了该工艺的制作效率。
所述减速件包括设于所述驱动槽侧壁上的波浪槽、设于所述移动块上的相抵轮、设于所述相抵轮上的相抵弹簧、设于所述移动块上的棘齿条、设于所述相抵轮上的弹簧齿、设于所述弹簧齿上的减速轮;当移动块移动的时候,相抵轮与波浪槽表面相抵;然后相抵轮开始横向移动,此时在弹簧齿的作用下,减速轮与棘齿条相抵;因此实现了推动活塞块移动。
通过波浪槽和相抵轮的设置使移动块能缓慢移动,提高了烘干的自动化和稳定性,进一步提高了该工艺的无纺布制作效果;通过棘齿条和减速轮的设置能使相抵轮向左移动的时候缓慢移动,进一步对移动块的减速;保证活塞块的能复位,提高了压布辊的移动稳定性,进一步提高了无纺布的质量。
所述调整装置包括设于主体内的升降杆、设于所述升降杆上的调整辊、开设与所述调整棍上的卸流槽;在无纺布被拉进主体内后,启动升降杆,使得位于主体上内壁的调整辊向下移动,位于主体下内壁的调整辊向上移动;将无纺布变成s形。
通过调整辊的设置能顺着无纺布的移动进行旋转,防止无纺布的损伤,进一步提高了该工艺制作的无纺布的质量;通过卸流槽的设置能使在烘干时的无纺布进行通气,使烘干时更容易散热;提高了无纺布烘干的效果,进一步提高了无纺布的质量;通过该装置能使无纺布在主体内形成s状,提高了烘干效果。
所述拉动装置包括设于所述主体上的电机、设于所述轨道上的齿条、设于所述轨道上的滑块、设于所述滑块上的移动棍、设于所述移动棍上的机械手、设于所述滑块上的移动齿轮、设于所述滑块上的限位槽、设于所述限位槽上的磁铁、设于所述限位槽内壁上的限位块、设于所述限位块上的限位弹簧、设于所述移动齿轮上的限位板;启动电机驱动滑块移动;然后启动机械手夹住无纺布,随后再启动电机,将无纺布拉进主体内;在移动的时候,移动齿轮与齿条啮合,从而使移动棍旋转度;进一步的限位板也旋转度,使得限位块相抵并且通过磁铁相吸,实现限位固定。
通过齿条和移动齿轮的设置能使移动棍发生180度的旋转,保证无纺布的传送;提高了烘干的自动化,进一步使无纺布的效率;通过限位块和限位板的设置能使旋转后保持平稳,防止移动棍移动的时候发生错位,提高了烘干的稳定性;通过磁铁的时候,进一步防止了移动棍的错位,提高了烘干稳定性;提高了无纺布的制作效果。
综上所述本发明具有以下优点:该工艺在层层铺叠的聚四氟聚乙烯膜上,经水刺加固、拉伸、二次水刺后,形成水刺无纺布,为一次成型制造,使水刺无纺布的整体力学性能增强,不仅具有更高的撕裂强度、拉伸断裂强度、顶破强度,而且具有质地好、良好的透水、透气性能,应用领域广泛;且在烘干时能通过压布装置使烘干过程处于半密封状态,提高烘干效果;也能进行挤干水分和熨烫,提高烘干效果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的主视图。
图3为本发明的左视图。
图4为本发明的图3沿A-A的剖视立体图。
图5为本发明的图3沿A-A的剖视图。
图6为本发明的图3沿B-B的剖视图。
图7为本发明的图3沿C-C的剖视图。
图8为本发明的图6中A处局部图。
图9为本发明的图6中B处局部图。
图10为本发明的图9中C处局部图。
图11为本发明的图4中D处局部图。
图12为本发明的图7中E处局部图。
图13为本发明的图5中F处局部图。
具体实施方式
实施例一
如图1-13所示,一种聚四氟乙烯膜的水刺无纺布的制备工艺,包括以下步骤:
a、备料:将聚四氟聚乙烯膜按要求堆叠;
b、水刺加固:水刺采用3个水刺头,压力为5Mpa,将高压微细水流喷射到a堆叠的聚四氟聚乙烯膜层上,使聚四氟聚乙烯膜层开纤,高压微细水流喷射使纤维丝相互缠结,并使纤维丝受到压缩,形成纤维丝网层;
c、拉伸:水刺50分钟后,将压缩后的纤维丝网层进行拉伸处理,拉伸速率为50毫米/分钟的条件下,沿着一个方向拉伸:;
d、二次水刺加固:水刺采用2个水刺头,压力为2Mpa,将高压微细水流喷射至纤维丝网层后,受托持网帘的反弹,再次穿插纤维丝网层,纤维丝网层中的纤维丝在不同方向高速水射流穿插的水力作用下,产生位移、穿插、缠结和抱合,从而使纤维丝网层得到压缩、加固,使得已经压缩的纤维丝网层不再恢复原状,根据生产需求,达到预设的密度为0.2克/平方厘米,形成基于聚四氟聚乙烯膜的水刺无纺布;
e、烘干:采用烘干机对d中的水刺无纺布进行烘干,然后收卷入库;
其中,e中的烘干机包括主体1、正布辊2、进布口3、压布装置4、调整装置5、拉布装置6、出布口7;所述压布装置4包括压布辊41、轨道42、驱动腔43、气压块44、气压弹簧45、驱动机构46;所述主体1为市面直接购得布料烘干箱;所述正布辊2设有2组,分别设于所述主体1的两侧;所述进布口3设于所述主体1的左侧;所述压布装置4分别设于所述进布口3出布口7上;所述调整装置5设于所述主体1内;所述拉布装置6设于所述主体1内壁上;所述出布口7设于所述主体1右侧;所述压布辊41设有2根,可上下移动的嵌在进布口3上;所述轨道42设于所述主体1的内侧;所述驱动腔43开设于所述主体1内壁上,位于轨道42上方;所述气压块44可上下移动的嵌在驱动腔43内,该气压块44可与拉布装置6相抵;所述气压弹簧45连接气压块44和驱动腔43;所述驱动机构46设于所述主体1内壁上,位于驱动腔43上方。
如图6-8所示,所述驱动机构46包括压布弹簧461、驱动齿轮462、同步带463、驱动扭簧464、连接绳465、棘齿轮467、驱动组件10;所述压布弹簧461连接压布辊41和进布口3内壁;所述驱动齿轮462设有两个,设于所述进布口3内壁上,位于压布辊41的上方;所述同步带463连接两个驱动齿轮462;所述驱动扭簧464连接驱动齿轮462和进布口3内壁;所述连接绳465分别连接驱动齿轮462和压布辊41;所述棘齿轮467设于所述两个驱动齿轮462的启动一个驱动齿轮462;所述驱动组件10设于所述主体1内壁上,位于棘齿轮467侧边。
如图9-10所示,所述驱动组件10包括驱动槽101、驱动齿102、扭簧103、活塞块104、活塞弹簧105、单向阀106、卡齿107、卡齿弹簧108、斜口109、斜块110、连杆111、移动块112、移动弹簧113、减速件20;所述驱动槽101设于所述主体1内壁,位于棘齿轮467一侧;所述驱动齿102可横向移动的嵌在驱动槽101内,且可旋转的嵌在活塞块104上;该驱动齿102可与棘齿轮467相抵;所述扭簧103连接卡齿102和驱动槽101内;活塞块104可移动的嵌在驱动槽101内;所述驱动弹簧105连接活塞块104和驱动槽101内壁;所述单向阀106为常开状态,设于所述活塞块104上;所述卡齿107移动的嵌在主体1内,位于驱动齿102下方;该卡齿107可与棘齿轮467相抵;所述卡齿弹簧108连接卡齿107和主体1内壁;所述斜口109横截面为梯形,开设于所述卡齿107下端面;所述斜块110可移动的嵌在主体1上,可与斜面109相抵;所述连杆111一端铰接在斜块110上,另一端铰接在驱动驱动腔43的底部,中点部位可与气压板44相抵;所述移动块112可移动的嵌在驱动槽101内;所述移动弹簧113连接移动块112和驱动槽101内壁;所述减速件20设于所述移动块112上。
如图10所示,所述减速件20包括波浪槽201、相抵轮202、相抵弹簧203、棘齿条204、弹簧齿205、减速轮206;所述波浪槽201横截面为波浪形,设于所述驱动槽101侧壁上;所述相抵轮202可移动的嵌在移动块112上,可与波浪槽201相抵;所述相抵弹簧203连接相抵轮202和移动块112;所述棘齿条204设于所述移动块112上;所述弹簧齿205设于所述相抵轮202上;减速轮206旋转的嵌在弹簧齿205上,可与棘齿条204相抵。
如图4-5、11所示,所述调整装置5包括升降杆51、调整辊52、卸流槽53;所述升降杆51设有3根,其中两根设于所述主体1上内壁;其余一根设于所述主体1下内壁;所述所述调整辊52设有多个,且每个调整辊52可相对旋转,且设于所述升降杆51上;所述卸流槽53为螺旋状,开设于所述调整辊52上。
如图12-13所示,所述拉动装置6包括电机61、齿条62、滑块63、移动棍64、机械手65、移动齿轮66、限位槽67、磁铁68、限位块69、限位弹簧690、限位板691;所述电机61设于所述主体1外侧,为市面直接购得;所述齿条62设于所述轨道42上;所述滑块63可横向移动的嵌在轨道43内,且与电机61连接;所述移动棍64设于可旋转的嵌在滑块63上;所述机械手65设于所述移动棍64上;所述移动齿轮66可旋转的嵌在滑块63上,可与齿条62啮合;限位槽67横截面为半圆形,位于滑块63上;所述磁铁68设于所述限位槽67两端;所述限位块69可横向移动的嵌在限位槽67内,分别位于磁铁68下方;该限位块69横截面为半圆形;所述限位弹簧690连接限位块69和限位槽67;所述限位板691设于所述移动齿轮66上,可与限位块69相抵,且可与磁铁68相吸。
具体实施过程如下:开始进行烘干的时候,首先将无纺布的头端通过压布辊2传递到进布口3端口;启动拉布装置6将无纺布拉进主体1内;在拉布装置6在轨道42内移动的时候,与气压块44相抵;在气压弹簧45的作用下在驱动腔43内产生气压,从而驱动驱动机构46启动;此时同时驱动两根压布辊41相反方向移动;在无纺布进入到主体1内后,两根压布辊41自动复位,从而压住无纺布;然后调整装置5在主体1内变形,从而带动无纺布在主体1内形成s形;同时拉布装置6旋转180度,将无纺布拉向出布口7;然后开始进行烘干处理。
实施例二
一种聚四氟乙烯膜的水刺无纺布的制备工艺,包括以下步骤:
a、备料:将聚四氟聚乙烯膜按要求堆叠;
b、水刺加固:水刺采用5个水刺头,压力为50Mpa,将高压微细水流喷射到a堆叠的聚四氟聚乙烯膜层上,使聚四氟聚乙烯膜层开纤,高压微细水流喷射使纤维丝相互缠结,并使纤维丝受到压缩,形成纤维丝网层;
c、拉伸:水刺60分钟后,将压缩后的纤维丝网层进行拉伸处理,拉伸速率为5000毫米/分钟的条件下,沿着一个方向拉伸:;
d、二次水刺加固:水刺采用3个水刺头,压力为20Mpa,将高压微细水流喷射至纤维丝网层后,受托持网帘的反弹,再次穿插纤维丝网层,纤维丝网层中的纤维丝在不同方向高速水射流穿插的水力作用下,产生位移、穿插、缠结和抱合,从而使纤维丝网层得到压缩、加固,使得已经压缩的纤维丝网层不再恢复原状,根据生产需求,达到预设的密度为2.5克/平方厘米,形成基于聚四氟聚乙烯膜的水刺无纺布;
e、烘干:采用烘干机对d中的水刺无纺布进行烘干,然后收卷入库
实施例三
一种聚四氟乙烯膜的水刺无纺布的制备工艺,包括以下步骤:
a、备料:将聚四氟聚乙烯膜按要求堆叠;
b、水刺加固:水刺采用4个水刺头,压力为27Mpa,将高压微细水流喷射到a堆叠的聚四氟聚乙烯膜层上,使聚四氟聚乙烯膜层开纤,高压微细水流喷射使纤维丝相互缠结,并使纤维丝受到压缩,形成纤维丝网层;
c、拉伸:水刺55分钟后,将压缩后的纤维丝网层进行拉伸处理,拉伸速率为1550毫米/分钟的条件下,沿着一个方向拉伸:;
d、二次水刺加固:水刺采用3个水刺头,压力为15Mpa,将高压微细水流喷射至纤维丝网层后,受托持网帘的反弹,再次穿插纤维丝网层,纤维丝网层中的纤维丝在不同方向高速水射流穿插的水力作用下,产生位移、穿插、缠结和抱合,从而使纤维丝网层得到压缩、加固,使得已经压缩的纤维丝网层不再恢复原状,根据生产需求,达到预设的密度为1.5克/平方厘米,形成基于聚四氟聚乙烯膜的水刺无纺布;
e、烘干:采用烘干机对d中的水刺无纺布进行烘干,然后收卷入库
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。